JP3873749B2 - 中間歯車付スタータ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、モータの回転力をピニオンギヤから中間歯車を介してリングギヤに伝達する中間歯車付スタータに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来技術として、例えば実開昭50-91643号公報に記載された始動電動機がある。この始動電動機は、図２に示す様に、電動機軸100 と平行なアイドル軸110 を有し、そのアイドル軸110 上に駆動側歯車120 と噛み合うアイドル歯車130 が遊合され、両歯車が結合子140 によって軸方向の相対移動が規制されている。
内燃機関の始動時には、結合子140 によって繋留された駆動側歯車120 とアイドル歯車130 とを軸方向に移動させて、アイドル歯車130 を内燃機関のリングギヤ150 と噛み合わせ、駆動側歯車120 からアイドル歯車130 を介してリングギヤ150 に回転力が伝達される。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、上記の始動電動機は、内燃機関の始動時にアイドル歯車130 を軸上のリングギヤ150 側（図２の右方向）へ押し出してリングギヤ150 に噛み合わせる構造のため、必然的にリングギヤ150 とアイドル歯車130 との間に所定の距離を確保する必要がある。その結果、リングギヤ150 位置から始動電動機の後端までの軸方向長さが、リングギヤ150 とアイドル歯車130 との間の距離によって略決定されてしまうため、リングギヤ150 位置から始動電動機のモータ側端部までの軸方向長さを短縮して車両への搭載性を向上することは非常に困難であった。
【０００４】
また、アイドル歯車130 がリングギヤ150 に噛み合って回転動力を伝達する時（クランキング時）に、駆動側歯車120 とリングギヤ150 の双方からアイドル歯車130 に負荷が加わる。これに対し、アイドル歯車130 を支持しているアイドル軸110 は、軸前方の偏った位置に強大な負荷を集中的に受けることになるため、アイドル軸110 の強度確保と信頼性の向上が困難であった。
本発明は、上記事情に基づいて成されたもので、その目的は、中間歯車付スタータの搭載性向上、及び中間軸の信頼性向上を得ることにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
（請求項１の発明）
本発明の中間歯車付スタータは、出力軸と平行に配される中間軸と、この中間軸に支持されてピニオンギヤに噛み合う第１の中間歯車と、この第１の中間歯車より中間軸上のモータ側に配置され、且つ第１の中間歯車と一体に回転する第２の中間歯車とを備え、この第２の中間歯車は、少なくとも自身の一部が一方向クラッチと軸方向にオーバラップして配置されており、エンジン始動時に、第２の中間歯車をエンジンのリングギヤに噛み合わせることを特徴とする。
【０００６】
この構成では、ピニオンギヤに噛み合う第１の中間歯車より中間軸上のモータ側に第２の中間歯車を配置し、その第２の中間歯車をリングギヤに噛み合わせてエンジン始動を行うため、第１の中間歯車をリングギヤ位置より軸方向の反モータ側に距離をおいて配置できる。即ち、第１の中間歯車と第２の中間歯車との軸方向長さ分だけ、エンジンに対してスタータ全体を軸方向の反モータ側に搭載できるので、従来よりモータ側端部の車両搭載性が向上する。
【０００７】
また、本発明の中間歯車付スタータは、１つの中間歯車がピニオンギヤとリングギヤの双方に同時に噛み合うことがなく、ピニオンギヤに噛み合う第１の中間歯車と、リングギヤに噛み合う第２の中間歯車とを有している。この場合、第１の中間歯車及び第２の中間歯車を支持している中間軸に対し、強大な負荷が１箇所に集中的に加わることはなく、中間軸が受ける負荷を分散できるので、強度的余裕度が大きくなり、中間軸の信頼性が向上する。
さらに、第２の中間歯車の少なくとも一部が一方向クラッチと軸方向にオーバラップして配置されているので、第２の中間歯車がリングギヤに噛み合って回転している時に空気流が発生し、その空気流が一方向クラッチに当たることにより、一方向クラッチを冷却する効果が得られる。その結果、一方向クラッチの温度上昇が抑制されて、一方向クラッチの信頼性向上に寄与できる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は中間歯車付スタータ１の要部断面図である。
本実施例の中間歯車付スタータ１（以下スタータと略す）は、図１に示す様に、モータ２の回転力を出力する出力軸３と平行に中間軸４を有し、この中間軸４上にピニオンギヤ５と噛み合う第１の中間歯車６と、エンジン始動時にリングギヤ７に噛み合う第２の中間歯車８とが配置されている。
【００１０】
モータ２は、周知の直流電動機であり、電磁スイッチ９によりモータ接点（図示しない）が閉じると、車載バッテリより給電されて内蔵するアーマチャ（図示しない）に回転力を発生する。
出力軸３は、例えばモータ回転軸（アーマチャシャフト）を前方（軸方向の反モータ側、即ち図１の左方向）に延長して設けられ（あるいは減速装置を介してアーマチャシャフトと同軸に連結されている）、自身の先端部が軸受１０を介してスタータハウジング１１に回転自在に支持されている。
【００１１】
電磁スイッチ９は、磁力を発生する励磁コイル１２と、この励磁コイル１２の磁力を受けて図示右方向に吸引されるプランジャ１３とを有し、このプランジャ１３を駆動してモータ接点の開閉を行うと共に、プランジャ吸引力でレバー１４を駆動して一方向クラッチ１５（下述する）を軸上の前方（図１の左方向）へ押し出す働きを有している。
【００１２】
一方向クラッチ１５は、車両用スタータに多く使用される周知のローラ式クラッチであり、出力軸３にヘリカルスプライン嵌合して軸方向に移動可能に設けられ、出力軸３の回転をピニオンギヤ５に伝達する。
ピニオンギヤ５は、一方向クラッチ１５より出力軸３上の前方側に配置され、円筒状のボス部５ａを介して一方向クラッチ１５のインナ１５ａと一体に設けられている。従って、ピニオンギヤ５は、一方向クラッチ１５のインナ１５ａと一体に回転し、且つ一方向クラッチ１５と共に軸方向に移動する。
【００１３】
中間軸４は、出力軸３と一定の間隔を保って平行に配置され、自身の両端部がスタータハウジング１１に支持されている。
第１の中間歯車６は、中間軸４に回転自在に支持され、常時ピニオンギヤ５に噛み合わされている。この第１の中間歯車６は、自身の後方側に円筒状のボス部６ａが設けられ、このボス部６ａが繋留部材１６（下述する）を介してピニオンギヤ５のボス部５ａに連結されている。
【００１４】
第２の中間歯車８は、第１の中間歯車６より中間軸４上の後方側に配置され、第１の中間歯車６とボス部６ａを介して一体的に結合されている。従って、第２の中間歯車８は、第１の中間歯車６と一体に回転し、且つ軸方向に移動する。なお、第２の中間歯車８は、図１に示す様に、少なくとも自身の一部が一方向クラッチ１５と軸方向にオーバラップして配置されている。
【００１５】
上記の繋留部材１６は、ピニオンギヤ５のボス部５ａと第１の中間歯車６のボス部６ａとをそれぞれ回転可能に保持し、且つピニオンギヤ５と第１の中間歯車６との軸方向の相対移動を規制している。従って、レバー１４を介して一方向クラッチ１５が軸方向に移動（前進及び後退）すると、ピニオンギヤ５と第１の中間歯車６とが噛み合った状態で、繋留部材１６を介して第１の中間歯車６と第２の中間歯車８が一体に軸方向に移動する。
【００１６】
続いて、上記スタータ１の作動を説明する。
電磁スイッチ９の励磁コイル１２に通電されてプランジャ１３が吸引されると、そのプランジャ吸引力でレバー１４が駆動されて一方向クラッチ１５が軸上の前方側へ押し出される。この一方向クラッチ１５の移動により、繋留部材１６を介して第１の中間歯車６と第２の中間歯車８が一体に軸上の前方側へ移動し、第２の中間歯車８がリングギヤ７に当接する。
【００１７】
その後、更にプランジャ１３が移動してモータ接点が閉じると、車載バッテリからモータ２に給電されてアーマチャに回転力が発生し、出力軸３が回転する。これにより、出力軸３の回転が一方向クラッチ１５を介してピニオンギヤ５に伝達されると、そのピニオンギヤ５と噛み合っている第１の中間歯車６が回転し、同時に第２の中間歯車８が一体に回転する。この後、第２の中間歯車８がリングギヤ７と噛み合い可能な位置まで回転してリングギヤ７に噛み合うと、モータ２の回転力が第２の中間歯車８からリングギヤ７に伝達されてエンジンをクランキングさせる。
【００１８】
（本実施例の効果）
本実施例のスタータ１は、ピニオンギヤ５に噛み合う第１の中間歯車６より中間軸４上の後方側に第２の中間歯車８を配置し、その第２の中間歯車８をリングギヤ７に噛み合わせてエンジン始動を行う。この構成では、第１の中間歯車６をリングギヤ７に噛み合わせる必要がないので、第１の中間歯車６をリングギヤ７より軸方向の前方に配置できる。その結果、第１の中間歯車６と第２の中間歯車８との軸方向長さ分だけ、エンジンに対してスタータ全体を前方に搭載できるので、従来の中間歯車付スタータよりモータ側端部の車両搭載性が向上する。
【００１９】
また、本発明のスタータ１は、１つの中間歯車がピニオンギヤ５とリングギヤ７の双方に同時に噛み合うことはなく、ピニオンギヤ５に噛み合う第１の中間歯車６とリングギヤ７に噛み合う第２の中間歯車８とを有している。この場合、第１の中間歯車６及び第２の中間歯車８を支持している中間軸４に対し、強大な負荷が１箇所に集中的に加わることはなく、中間軸４が受ける負荷を図１に示すＡ部とＢ部とに分散できるので、強度的余裕度が大きくなり、中間軸４の信頼性が向上する。なお、図１に示すＡ部は、クランキング時に第１の中間歯車６から負荷を受ける部分であり、図１に示すＢ部は、クランキング時に第２の中間歯車８から負荷を受ける部分である。
【００２０】
更に、第２の中間歯車８は、少なくとも自身の一部が一方向クラッチ１５と軸方向にオーバラップして配置されているので、第２の中間歯車８がリングギヤ７に噛み合って回転している時に、一方向クラッチ１５を冷却する効果が得られる。つまり、第２の中間歯車８が回転している時に空気流が発生し、その空気流が冷却風として一方向クラッチ１５に当たることにより、一方向クラッチ１５の冷却効果が得られる。これにより、一方向クラッチ１５の温度上昇が抑制されて、一方向クラッチ１５の信頼性向上に寄与できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係わるスタータの要部断面図である。
【図２】従来技術を説明するスタータの要部断面図である。
【符号の説明】
１ 中間歯車付スタータ
２ モータ
３ 出力軸
４ 中間軸
５ ピニオンギヤ
６ 第１の中間歯車
７ リングギヤ
８ 第２の中間歯車
１５ 一方向クラッチ

Claims (1)

1. モータの回転力を出力する出力軸と、
   この出力軸上に配置される一方向クラッチと、
   前記出力軸上に配置され、前記一方向クラッチを介して前記出力軸の回転が伝達されるピニオンギヤと、
   前記出力軸と平行に配される中間軸と、
   この中間軸に支持されて前記ピニオンギヤに噛み合う第１の中間歯車と、
   この第１の中間歯車より前記中間軸上のモータ側に配置され、且つ前記第１の中間歯車と一体に回転する第２の中間歯車とを備え、この第２の中間歯車は、少なくとも自身の一部が前記一方向クラッチと軸方向にオーバラップして配置されており、
   エンジン始動時に、前記第２の中間歯車をエンジンのリングギヤに噛み合わせることを特徴とする中間歯車付スタータ。

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